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福建省莆田市西苑中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.牛頓三大運(yùn)動定律構(gòu)成了物理學(xué)和工程學(xué)的基礎(chǔ),它的推出、地球引力的發(fā)現(xiàn)和微積分的創(chuàng)立使得牛頓成為過去一千多年中最杰出的科學(xué)巨人之一.下列說法中正確的是(
)A.牛頓第一定律揭示了力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因B.牛頓第二定律適用于宏觀、低速的物體C.兩物體之間的作用力和反作用力是一對平衡力D.為紀(jì)念牛頓,人們把“力”規(guī)定為基本物理量,其單位“牛頓”是基本單位參考答案:B2.下列說法不正確的A.氣體無孔不人,說明氣體分子間存在分子力B.液體很難被壓縮,這是液體分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)C.一定質(zhì)量的理想氣體,溫度不變,內(nèi)能一定不變D.一定質(zhì)量的理想氣體,體積增大,一定對外做功參考答案:A3.下列說法正確的是
A.康普頓發(fā)現(xiàn)了電子
B.盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
C.貝史勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象
D.倫從今琴發(fā)現(xiàn)了X射線參考答案:答案:BCD解析:康普頓發(fā)現(xiàn)了康普頓效應(yīng),湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,貝史勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象,倫從今琴發(fā)現(xiàn)了X射線。所以答案為BCD。4.如圖所示,匝數(shù)為100匝的矩形線圈abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T的水平勻強(qiáng)磁場中,線圈面積S=0.5m2,內(nèi)阻不計(jì).線圈繞垂直于磁場的軸以角速度ω=10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動。線圈通過金屬滑環(huán)與理想變壓器原線圈相連,變壓器的副線圈接入一只“12V,12W”燈泡,燈泡正常發(fā)光,下列說法中正確的是A.通過燈泡的交變電流的頻率是50HzB.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為l0∶1C.矩形線圈中產(chǎn)生的電動勢的最大值為120VD.若將燈泡更換為“12V.24W”且保證其正常發(fā)光,需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速參考答案:B解析:由ω=2πf可得通過燈泡的交變電流的頻率是5Hz,選項(xiàng)A錯誤;矩形線圈在水平勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值為NBSω=100××0.5×10πV=120V,變壓器輸入電壓為120V,由變壓器變壓公式可知,變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為l0∶1,選項(xiàng)B正確C錯誤;若將燈泡更換為“12V.24W”且保證其正常發(fā)光,不需要增大矩形線圈的轉(zhuǎn)速,選項(xiàng)D錯誤。5.火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和,地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為()A.0.2g B.0.4g C.2.5g D.5g參考答案:B解:根據(jù)星球表面的萬有引力等于重力知道=mg得出:g=火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和所以火星表面的重力加速度g′=g=0.4g故選B.二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.(4分)質(zhì)子和a粒子從靜止開始經(jīng)相同的電勢差加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動,則這兩粒子的動能之比Ek1:Ek2=
,周期之比T1:T2=
.參考答案:答案:1:2,1:27.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況,甲圖是振子靜止在平衡位置的照片,乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處,放手后向右運(yùn)動周期的頻閃照片,已知頻閃的頻率為10Hz,則振子的振動周期為T=________s,而在t=T/12時刻振子的位置坐標(biāo)________15cm。(選填“大于”、“小于”或“等于”)。參考答案:1.2
大于8.(4分)驗(yàn)證一切物體相同的下落規(guī)律已成為物理學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一,1971年,“阿波羅15號”宇航員斯科特剛踏上月球表面,他就忍不住在電視鏡頭面前重做了這個實(shí)驗(yàn):讓一根羽毛和一柄錘子同時落下,隨后激動地說,如果沒有
的發(fā)現(xiàn),他就不可能到達(dá)他正踏著的那個地方。月球是目前人類到達(dá)的除地球外的惟一星體。月球上沒有空氣,是進(jìn)行
實(shí)驗(yàn)的理想場所。參考答案:
答案:伽利略;自由落體9.如圖所示,在河岸上利用定滑輪拉繩使小船靠岸,拉繩速度為v,當(dāng)船頭繩長方向與水平方向夾角為θ時,船的速度為
。
參考答案:10.某半導(dǎo)體激光器發(fā)射頻率為1014HZ的激光,激光器的功率為5.0×10-3W。普朗克常量h=6.63×10-34J·s,該激光器每秒發(fā)出的光子數(shù)為___________。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案:7.54x101611.如圖,質(zhì)量為kg的木板放在光滑水平面上,一質(zhì)量為kg的物塊放在木板上,它們之間有摩擦,木板足夠長.開始時兩者都以m/s的初速度向相反方向運(yùn)動,當(dāng)木板的速度為m/s時,物塊的速度大小為
m/s,木板和物塊最終的共同速度大小為
m/s.參考答案:0.8;2
12.氫原子能級如圖所示,則要使一個處于基態(tài)的氫原子釋放出一個電子而變成為氫離子,該氫離子需要吸收的能量至少是
eV;一群處于n=4能級的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過程中,可能輻射
種不同頻率的光子。參考答案:13.6eV(3分)
3(3分)解析:要使一個處于基態(tài)的氫原子釋放出一個電子而變成氫離子,該氫原子需要吸收的能量至少等于氫原子的電離能13.6eV。一群處于n=4能級的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過程中,可能輻射2+1=3種不同頻率的光子。13.一物體從某行星上的一懸崖上從靜止開始下落,1s后,從起點(diǎn)落下4m。該行星上的重力加速度為________m/s2。若該物體再下落4s,它將在起點(diǎn)下面_______m處。參考答案:8
100三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.(2013?黃岡模擬)某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示,底邊BC水平且鍍銀,其中∠A=90°,∠B=60°,一束豎直向下的光束從AB邊上的M點(diǎn)入射,經(jīng)過BC面反射后,從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出,且MN連線平行于BC.求:(Ⅰ)光線在M點(diǎn)的折射角;(Ⅱ)三棱鏡的折射率.(可用根式表示)參考答案:(Ⅰ)光線在M點(diǎn)的折射角是15°;(Ⅱ)三棱鏡的折射率是.考點(diǎn): 光的折射定律.專題: 光的折射專題.分析: (Ⅰ)由幾何知識求出光線在M點(diǎn)的入射角和折射角.(Ⅱ)運(yùn)用折射定律求解三棱鏡的折射率.解答: 解:(Ⅰ)如圖,∠A=90°,∠B=60°,∠C=30°.由題意可得∠1=∠2=60°,∠NMQ=30°,∠MNQ=60°.根據(jù)折射定律,可得:∠PMQ=∠PNQ.根據(jù)反射定律,可得:∠PMN=∠PNM.即為:∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ.故折射角∠PMQ=15°(Ⅱ)折射率n==答:(Ⅰ)光線在M點(diǎn)的折射角是15°;(Ⅱ)三棱鏡的折射率是.點(diǎn)評: 本題是幾何光學(xué)問題,作出光路圖,運(yùn)用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處,即能很容易解決此類問題.15.(選修3-4)(6分)如圖所示,己知平行玻璃磚的折射率,厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面,經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出,出射光線與入射光線平行,求兩平行光線間距離。(結(jié)果可用根式表示)參考答案:解析:∵n=
∴r=300
(2分)
光路圖如圖所示
∴L1=d/cosr=
(2分)
∴L2=L1sin300=
(2分)四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,在水平光滑直導(dǎo)軌上,靜止著三個質(zhì)量均為m=1kg的相同小球A、B、C,現(xiàn)讓A球以v0=2m/s的速度向著B球運(yùn)動,A、B兩球碰撞后粘在一起,兩球繼續(xù)向右運(yùn)動并與C球碰撞,C球的最終速度vC=1m/s.問:①A、B兩球與C球相碰前的共同速度多大?②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能?參考答案:17.如圖所示,一帶電粒子以某一速度在豎直平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動,經(jīng)過一段時間后進(jìn)入一垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的最小的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中未畫出磁場區(qū)域),粒子飛出磁場后垂直電場方向進(jìn)入寬為L的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E,方向豎直向上.當(dāng)粒子穿出電場時速率變?yōu)樵瓉淼谋叮阎獛щ娏W拥馁|(zhì)量為m,電荷量為q,重力不計(jì).粒子進(jìn)入磁場前的速度與水平方向成θ=60°角.試回答:(1)粒子帶什么電?(2)帶電粒子在磁場中運(yùn)動時速度多大?(3)該最小的圓形磁場區(qū)域的面積為多大?參考答案:(1)粒子帶負(fù)電(3分)(2)設(shè)粒子以速度進(jìn)入電場,運(yùn)動時間為t飛出電場時速度為,由類平拋運(yùn)動規(guī)律有:
(各式1分)解得:(3分)(3)如圖所示,帶電粒子在磁場中所受洛倫茲力提供向心力,設(shè)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為R,圓形磁場區(qū)域的半徑為r,則有:
解得:(2分)由幾何知識可知:(2分)磁場區(qū)域的最小面積為:(2分)聯(lián)立以上各式可得:(3分)18.(12分)水平地面上放置一個質(zhì)量為M的木箱,箱中的頂端用一長為L的輕細(xì)繩懸掛著一質(zhì)量為m的小鐵球,地面與箱子的動摩擦因數(shù)為。對木箱施加一個水平向左的恒定拉力,系統(tǒng)穩(wěn)定后輕細(xì)繩向右偏離豎直方向角,某時木箱的速度方向向左,大小為v,如圖所示。(1)求此時水平拉力的大小。(2)此時,由于某種原因木箱突然停下來且以后保持靜止不動,求以后運(yùn)動過程中小球?qū)?xì)繩的最大拉力。(整個運(yùn)動過
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